Musíte mít povoleny cookies.
Musíte mít povoleny cookies.

Detail předmětu

Teorie spolehlivosti

FSI-XTSAk. rok: 2009/2010

Předmět "Teorie spolehlivosti" seznamuje studenty s postupy a metodami používanými při experimentálním řešení úkolů v oblasti technické diagnostiky tak, aby byli schopni je aplikovat v praxi. Vysvětluje základy moderních metod měření mechanických veličin a definuje strukturu měřícího a řídícího přístrojového řetězce. Náplní kurzu je rovněž analýza spojitých a diskrétních signálů v časové a frekvenční oblasti, stejně jako měření kinematických veličin, sil, momentů, tlaku a hluku. Jsou vysvětleny základní pojmy a kategorie technické diagnostiky. Zvláštní význam je kladen na tribodiagnostiku a vibroakustickou diagnostiku, zejména na metody zpracování diagnostického signálu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Miloš Hammer, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kursu získá teoretické znalosti a praktické zkušenosti
s experimentální prací s důrazem na využití počítačů při měření
i zpracování experimentu, je schopen pro jednodušší problémy
zvolit postup řešení a orientovat se při výběru vhodné
měřící techniky.

Prerekvizity

Základní znalosti z matematiky, numerické matematiky, statistiky a pravděpodobnosti, fyziky, mechaniky a elektrotechniky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast na cvičení,
vypracování zpráv z experimentů
Zkouška: zkouška prověřuje osvojení znalostí získaných na
přednáškách, je orientována především na aplikaci těchto
znalostí na měření a přístrojovou techniku, zkouška
je písemná a ústní

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami měření a přístupy
při experimentálním řešení problémů. Podstatné je získání základní představy
o složitosti experimentálních prací a současných technických
možnostech při jejich řešení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Jednorázová neúčast může být nahrazena cvičením s jinou skupinou ve stejném týdnu nebo vypracováním náhradní úlohy. Delší nepřítomnost se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Barlow, F.E., Proshan, F., Hunter, L.C.:: Mathematical Theory of Reliability,
Davidson, J.:: The Reliability of Mechanical Systems,
Calabro, S.T.:: Základy spolehlivosti a jejich využití v praxi,

Doporučená literatura

Liška, M., Sládek, Z.: Spolehlivost a technická diagnostika, Skriptum VUT Brno 1989
Janíček, P.: Technický experiment, Skriptum VUT Brno 1989
Tůma, J.: Zpracování signálů získaných z mechanických systémů..., Sdělovací technika Praha 1997
Mišun, V.: Vibrace a hluk, Skriptum VUT Brno 1998

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-MŘJ , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor M-MŘJ , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Osnova

1) Spolehlivost strojních systémů
- spolehlivost prvku, spolehlivost systému
- význam technické diagnostiky
- montážní a bezdemontážní diagnostika
- diagnostika kontaktní a bezkontaktní
2) Základní pojmy technické diagnostiky
- diagnóza, prognóza, geneze
- diagnostické prostředky, diagnostický systém
- technický stav objektu, diagnostická veličina
- porucha, provozuschopnost, funkčnost, neporušenost
3) Měření neelektrických veličin
- měřící řetězec, kategorie měřených fyzikálních veličin
- snímače kinematických veličin, kmitočtová charakteristika
- elektrické vlastnosti snímače, vnitřní odpor, stabilita, teplotní drift
- normalizace signálu, rozsah, offset
4) Zpracování snímaného signálu
- rozdělení spojitých a diskrétních signálů
- definice spojitého LTI systému
- vzorkování, vzorkovací věta
- problematika aliasingu
5) Analogově číslicový převodník
- kompenzační AD převodník
- AD převodník s dvojitou integrací
- AD převodník s delta modulací
- využití signálového procesoru při převodu
6) Analýza signálu v časové oblasti
- střední hodnota, rozptyl, efektivní hodnota
- součinitel výkyvu (crest faktor)
- trendová analýza
- modulace signálu, analýza obálky
7) Analýza signálu ve frekvenční oblasti
- frekvenční analýza periodických signálů
- Fourierova transformace neperiodických, period. a náhodných signálů
- rychlá Fourierova transformace (FFT)
- digitální filtrace
8) Vibroakustické diagnostika
- základní pojmy mechanického kmitání strojů
- vibrodiagnostické systémy
- senzory výchylky, polohy, posuvu
- senzory rychlosti, zrychlení, referenčního bodu a otáček
9) Hluk jako diagnostická veličina
- měřené veličiny
- váhové filtry ISO
- lokalizace zdrojů hluku
- akustická měření v automobilu
10) Tribodiagnostika strojů
- diagnostika provozních kapalin
- klasifikace kapalin
- sedimentace a odlučování
- Tribox Wear Test
11) Technické vybavení systémů CAT/CAME
- struktura měřícího řetězce
- zásuvné karty (AD, DA, DIO, Count)
- měřící systém IEEE 488, sběrnice VXI
- standard PC: RS 232, game port
12) Palubní diagnostika dopravních prostředků
- význam on/off line sběru dat
- základní komponenty dataloggeru
- výběr sledovaných veličin
- způsoby archivace naměřených dat
13) Programové vybavení měřících systémů
- uzavřené programové systémy (Inmes, DeweScope, DeweDaq ...)
- monitorovací databázové systémy (Compass, Vibrocam 5000)
- otevřené programové systémy (LabView, Control Panel)
13a) Elektromagnetická kompatibilita a spolehlivost
- EMC biologických systémů
- EMC technických systémů
- základní pojmy EMC
- klasifikace rušivých signálů

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jakub Roupec, Ph.D.
Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Osnova

1. Bezpečnost práce v laboratoři, ukázka vybraných laboratorních testů
2. Ukázka vybraných laboratorních testů
3. Snímače fyzikálních veličin
4. Kalibrace snímačů zrychlení a mikrofonu
5. Základní vlastnosti vzorkovaného signálu – FFT
6. DFT, kvantování, modelování v prostředí MathCAD
7. Programové vybavení měřících systémů – ukázka vybraných zástupců
8. Seznámení s grafickým programovým prostředím LabVIEW
9. Crash test – výpočet nárazové energie vozidla
10. Crash test – experimentální ověření
11. Akustické měření ve volném poli, barva zvuku
12. Akustické měření - barva zvuku
13. Palubní diagnostika
13a. Zápočtové cvičení – test